BR102021024572A2 - NON-PNEUMATIC TIRE - Google Patents
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Abstract
PNEU NÃO PNEUMÁTICO Um conjunto de roda e pneu não pneumático, incluindo uma roda tendo um primeiro e segundo anéis de talão, um pneu não pneumático tendo uma banda de cisalhamento e rodagem formando uma banda de rodagem e uma primeira e uma segunda região de parede lateral; em que a primeira e a segunda região de parede lateral se estendem, cada uma, desde a banda de rodagem e terminam em uma primeira e segunda áreas de talão respectivas, em que a primeira e a segunda área de talão são montadas no primeiro e no segundo anel de talão, respectivamente; em que cada área de talão está localizada para fora, no sentido axial, da região da coroa do pneu não pneumático quando montada na roda, e em que a primeira e a segunda parede lateral cada uma tem uma região da parede lateral superior que é desacoplada das extremidades laterais externas da banda de rodagem.NON-PNEUMATIC TIRE A non-pneumatic tire and wheel assembly, including a wheel having a first and second bead rings, a non-pneumatic tire having a shear and tread band forming a tread, and a first and second sidewall region ; wherein the first and second sidewall regions each extend from the tread and terminate in a respective first and second bead areas, wherein the first and second bead areas are mounted on the first and the second bead. second bead ring, respectively; wherein each bead area is located axially outward from the crown region of the non-pneumatic tire when mounted on the wheel, and wherein the first and second sidewalls each have an upper sidewall region that is decoupled of the outer side edges of the tread.
Description
[001] A presente invenção refere-se geralmente a pneus para veículos e, mais particularmente, a um pneu não pneumático.[001] The present invention relates generally to vehicle tires and more particularly to a non-pneumatic tire.
[002] O pneu pneumático tem sido a solução de escolha para mobilidade veicular há mais de um século. O pneu pneumático é uma estrutura tensionada. O pneu pneumático tem pelo menos quatro características que tornam o pneu pneumático tão dominante hoje. Os pneus pneumáticos são eficientes no transporte de cargas porque toda a estrutura do pneu está envolvida no transporte da carga. Os pneus pneumáticos também são desejáveis por apresentarem baixa pressão de contato, resultando em menor desgaste das estradas devido à distribuição da carga do veículo. Os pneus pneumáticos também possuem baixa rigidez, o que garante uma viagem confortável no veículo. A principal desvantagem de um pneu pneumático é que ele requer fluido comprimido. Um pneu pneumático convencional torna-se inútil após uma perda completa da pressão de insuflação.[002] The pneumatic tire has been the solution of choice for vehicle mobility for over a century. The pneumatic tire is a tensioned structure. The pneumatic tire has at least four characteristics that make the pneumatic tire so dominant today. Pneumatic tires are efficient in carrying loads because the entire tire structure is involved in carrying the load. Pneumatic tires are also desirable as they have low contact pressure, resulting in less road wear due to vehicle load distribution. Pneumatic tires also have low stiffness, which ensures a comfortable ride in the vehicle. The main disadvantage of a pneumatic tire is that it requires compressed fluid. A conventional pneumatic tire becomes useless after a complete loss of inflation pressure.
[003] Um pneu projetado para operar sem pressão de insuflação pode eliminar muitos dos problemas e comprometimentos associados a um pneu pneumático. Nem a manutenção da pressão nem o monitoramento da pressão são necessários. Pneus com suporte estrutural, tais como pneus sólidos ou outras estruturas elastoméricas, até o momento, não forneceram os níveis de desempenho exigidos de um pneu convencional. Uma solução de pneu com suporte estrutural que ofereça desempenho semelhante ao de um pneu pneumático seria um aperfeiçoamento desejável.[003] A tire designed to operate without inflation pressure can eliminate many of the problems and compromises associated with a tire. Neither pressure maintenance nor pressure monitoring is necessary. Structurally supported tires, such as solid tires or other elastomeric structures, have so far not provided the performance levels required of a conventional tire. A structurally supported tire solution that offers similar performance to a pneumatic tire would be a desirable improvement.
[004] Pneus não pneumáticos são tipicamente definidos por sua eficiência de transporte de carga. Os “carregadores de fundo” são estruturas essencialmente rígidas que suportam a maior parte da carga na parte da estrutura abaixo do cubo. Os “carregadores de topo” são projetados de forma que toda a estrutura esteja envolvida no transporte da carga. Os carregadores de topo, portanto, têm uma eficiência de transporte de carga maior do que os carregadores de fundo, permitindo um projeto que tenha menos massa.[004] Non-pneumatic tires are typically defined by their load-carrying efficiency. “Bottom loaders” are essentially rigid structures that support most of the load on the part of the structure below the hub. “Top loaders” are designed so that the entire structure is involved in carrying the load. Top loaders therefore have a higher load carrying efficiency than bottom loaders, allowing for a design that has less mass.
[005] Assim, é desejado um pneu não pneumático aprimorado que tenha todas as características dos pneus pneumáticos sem a desvantagem da necessidade de insuflação de ar.[005] Thus, an improved non-pneumatic tire that has all the characteristics of pneumatic tires without the disadvantage of needing air inflation is desired.
[006] A invenção provê, em um primeiro aspecto, um conjunto de roda e pneu não pneumático incluindo uma roda tendo um primeiro e um segundo anel de talão, um pneu não pneumático, tendo uma banda de cisalhamento e rodagem formando uma banda de rodagem, e uma primeira e uma segunda região de parede lateral; em que a primeira e a segunda região de parede lateral se estendem, cada uma, desde a banda de rodagem e terminam em uma primeira e uma segunda área de talão respectivas, em que a primeira e a segunda área de talão são montadas no primeiro e no segundo anel de talão, respectivamente; em que cada área do talão está localizada, em sentido axial, para fora da região da coroa do pneu não pneumático quando montada na roda, e em que a primeira e a segunda parede lateral, cada uma, têm uma região da parede lateral superior que está desacoplada das extremidades laterais externas da banda de rodagem.[006] The invention provides, in a first aspect, a non-pneumatic wheel and tire assembly including a wheel having a first and a second bead ring, a non-pneumatic tire having a shear and tread band forming a tread band. , and a first and a second sidewall region; wherein the first and second sidewall regions each extend from the tread and terminate in a respective first and second bead area, wherein the first and second bead areas are mounted on the first and second bead areas. on the second bead ring, respectively; wherein each bead area is located axially away from the crown region of the non-pneumatic tire when mounted on the wheel, and wherein the first and second sidewalls each have an upper sidewall region that is uncoupled from the outer side edges of the tread.
[007] A presente invenção será melhor compreendida através de referência à seguinte descrição e aos desenhos anexos, nos quais:
A Figura 1 é uma vista em corte transversal de um pneu não pneumático da Figura 1, montado em um aro de roda;
A Figura 2 é uma vista em seção transversal de uma segunda modalidade de um pneu não pneumático;
A Figura 3 é uma vista em corte transversal do pneu não pneumático da Figura 2, mostrado montado em um aro de roda; e
A Figura 4 é uma vista em corte transversal aproximada de uma metade de um pneu pneumático da presente invenção.[007] The present invention will be better understood through reference to the following description and the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a cross-sectional view of the non-pneumatic tire of Figure 1 mounted on a wheel rim;
Figure 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of a non-pneumatic tire;
Figure 3 is a cross-sectional view of the non-pneumatic tire of Figure 2, shown mounted on a wheel rim; and
Figure 4 is a close-up cross-sectional view of one half of a pneumatic tire of the present invention.
[008] “Proporção de tela” significa a relação entre a altura de uma seção de um pneu e a largura de sua seção.[008] “Screen Ratio” means the ratio between the height of a section of a tire and the width of its section.
[009] “Axial” ou “sentido axial” significa as linhas ou direções que são paralelas ao eixo de rotação do pneu.[009] “Axial” or “axial direction” means the lines or directions that are parallel to the tire's axis of rotation.
[010] “Talão” ou “núcleo do talão” significa, de maneira geral, aquela parte do pneu que compreende um elemento de tração anular, os talões radialmente internos estão associados com segurar o pneu no aro sendo envolto por cordões de telas e moldado, com ou sem outro reforço elementos como flippers, chippers, cunhas ou enchimentos, protetores (toe guards) e chafers.[010] "Bead" or "bead core" means, in general, that part of the tire that comprises an annular traction element, the radially inner beads are associated with holding the tire to the rim being wrapped by mesh cords and molded. , with or without other reinforcing elements such as flippers, chippers, wedges or padding, protectors (toe guards) and chafers.
[011] “Estrutura da correia” ou “correias de reforço” significa pelo menos duas camadas ou telas anulares de cordões paralelos, tecidos ou não tecidos, subjacentes à banda de rodagem, não acopladas ao talão e com ângulos de cordão esquerdo e direito na faixa de 17º a 27º em relação ao plano equatorial do pneu.[011] "Belt structure" or "reinforcement belts" means at least two layers or annular fabrics of parallel strands, woven or non-woven, underlying the tread, not attached to the bead and with left and right strand angles on the range of 17º to 27º in relation to the equatorial plane of the tire.
[012] “Protetores” ou “protetores de pneus” significa o mesmo que correia ou estrutura de correia ou correias de reforço.[012] “Guards” or “tire protectors” means the same as belt or belt structure or reinforcement belts.
[013] “Carcaça” significa um laminado de material de tela de pneu e outros componentes de pneu cortados no comprimento adequado para emendar, ou já emendados, em uma forma cilíndrica ou toroide. Outros componentes podem ser adicionados à carcaça antes de que seja vulcanizada para criar o pneu moldado.[013] “Carcass” means a laminate of tire ply material and other tire components cut to length suitable for splicing, or already spliced, into a cylindrical or toroid shape. Other components can be added to the carcass before it is vulcanized to create the molded tire.
[014] “Circunferente” significa linhas ou direções que se estendem ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular perpendicular à direção axial; também pode se referir à direção dos conjuntos de curvas circulares adjacentes cujos raios definem a curvatura axial da banda de rodagem, conforme vista em seção transversal.[014] “Circumferent” means lines or directions extending along the perimeter of the annular tread surface perpendicular to the axial direction; can also refer to the direction of adjacent sets of circular curves whose radii define the axial curvature of the tread, as viewed in cross-section.
[015] “Cordão” significa um dos filamentos de reforço, incluindo fibras, que são usadas para reforçar as telas.[015] “Cord” means one of the reinforcing filaments, including fibers, which are used to reinforce fabrics.
[016] “Inextensível” significa um cordão tendo um alongamento relativo na ruptura de menos de 0,2% a 10% da carga de ruptura, quando medido a partir de um cordão extraído de um pneu curado.[016] “Inextensible” means a cord having a relative elongation at break of less than 0.2% to 10% of the breaking load when measured from a cord extracted from a cured tire.
[017] “Plano equatorial” significa um plano perpendicular ao eixo de rotação do pneu que passa pela linha central do pneu.[017] "Equatorial plane" means a plane perpendicular to the tire's axis of rotation that passes through the tire's centerline.
[018] “Plano meridiano” significa um plano paralelo ao eixo de rotação do pneu e se estendendo radialmente para fora a partir do referido eixo.[018] "Meridian plane" means a plane parallel to the tire's axis of rotation and extending radially outward from said axis.
[019] “Tela” significa uma camada reforçada com cordão de cordões revestidos com elastômero, implantados radialmente ou de outra forma paralelos.[019] "Mesh" means a bead reinforced layer of elastomer-coated cords, deployed radially or otherwise parallel.
[020] “Radial” e “radialmente” significam direções radialmente em direção a ou para longe do eixo de rotação do pneu.[020] “Radial” and “radially” mean directions radially towards or away from the tire's axis of rotation.
[021] “Estrutura de tela radial” significa uma ou mais telas de carcaça ou que pelo menos uma tela tem cordões de reforço orientados a um ângulo entre 65º e 90º em relação ao plano equatorial do pneu.[021] "Radial ply structure" means one or more carcass plies or that at least one ply has reinforcing cords oriented at an angle between 65º and 90º in relation to the equatorial plane of the tyre.
[022] “Pneu de tela radial” significa um pneu pneumático cintado ou de circunferência restrita, em que os cordões de telas que se estendem de talão a talão são orientados em ângulos de cordão entre 65º e 90º em relação ao plano equatorial do pneu.[022] "Radial ply tire" means a belted or restricted circumference pneumatic tire, in which ply cords extending from bead to bead are oriented at cord angles between 65° and 90° in relation to the equatorial plane of the tyre.
[023] “Parede lateral” significa uma porção de um pneu entre a banda de rodagem e o talão.[023] “Sidewall” means a portion of a tire between the tread and the bead.
[024] “Estrutura laminada” significa uma estrutura não vulcanizada feita de uma ou mais camadas de componentes de pneu ou elastômero, como o forro interno, paredes laterais e camada de tela opcional.[024] “Laminated Structure” means an unvulcanized structure made of one or more layers of tire or elastomer components, such as the inner lining, sidewalls and optional fabric layer.
[025] Conforme mostrado nas Figuras 1-4, um pneu não pneumático 100 da presente invenção inclui uma banda de rodagem radialmente de encontro ao solo externo 200, que pode ser uma banda de rodagem convencional, conforme desejado, e pode incluir elementos como estrias, blocos, saliências, ranhuras e lamelas conforme desejado para melhorar o desempenho do pneu em várias condições.[025] As shown in Figures 1-4, a non-pneumatic tire 100 of the present invention includes a tread radially against the external ground 200, which may be a conventional tread, as desired, and may include elements such as ribs. , blocks, bumps, grooves and sipes as desired to improve tire performance in various conditions.
[026] Em uma primeira modalidade de uma banda de cisalhamento 300, a banda de cisalhamento é composta por pelo menos duas camadas de reforço inextensíveis 310, 320 dispostas em paralelo e separadas por uma matriz de cisalhamento 315 de elastômero. Cada camada de reforço 310, 320 pode ser formada por cordões de reforço paralelos embutidos em um revestimento elastomérico fino. Os cordões de reforço são de preferência inextensíveis e podem ser feitos de aço, aramida, náilon, poliéster ou outra estrutura inextensível. Na primeira camada de elastômero reforçada 310, os cordões de reforço são orientados em um ângulo na faixa de 0 a cerca de +/- 50 graus em relação ao plano equatorial do pneu e, mais preferivelmente, na faixa de 0 a +/- 10 graus. Na segunda camada de elastômero reforçada 320, os cordões de reforço são orientados em um ângulo na faixa de 0 a cerca de +/- 50 graus em relação ao plano equatorial do pneu, mais preferivelmente de 0 a +/- 10 graus. De preferência, o ângulo dos cordões de reforço da primeira camada está na direção oposta ao ângulo dos cordões de reforço da segunda camada. Como mostrado, a banda de cisalhamento 300 pode ainda incluir opcionalmente quantas camadas de reforço adicionais 330-360 for desejado para atingir a rigidez desejada. É adicionalmente preferido que as camadas de reforço radialmente mais externas 350, 360 tenham extremidades laterais externas 351, 361 tendo uma largura axial reduzida em comparação com as camadas de reforço radialmente internas 310-340.[026] In a first embodiment of a shear band 300, the shear band is composed of at least two inextensible reinforcement layers 310, 320 arranged in parallel and separated by an elastomer shear matrix 315. Each reinforcement layer 310, 320 may be formed of parallel reinforcement cords embedded in a thin elastomeric coating. The reinforcing cords are preferably inextensible and may be made of steel, aramid, nylon, polyester or other inextensible structure. In the first reinforced elastomer layer 310, the reinforcing cords are oriented at an angle in the range of 0 to about +/- 50 degrees to the equatorial plane of the tire and, more preferably, in the range of 0 to +/- 10 degrees. In the second reinforced elastomer layer 320, the reinforcement cords are oriented at an angle in the range of 0 to about +/- 50 degrees relative to the equatorial plane of the tire, more preferably from 0 to +/- 10 degrees. Preferably, the angle of the reinforcing strands of the first layer is in the opposite direction to the angle of the reinforcing strands of the second layer. As shown, the shear band 300 may optionally further include as many additional reinforcement layers 330-360 as desired to achieve the desired stiffness. It is further preferred that the radially outermost reinforcement layers 350, 360 have outer side ends 351, 361 having a reduced axial width compared to the radially inner reinforcement layers 310-340.
[027] A camada de matriz de cisalhamento 315 está localizada entre a primeira e a segunda camada de reforço 310, 320 e é formada por um material de elastômero com um módulo de cisalhamento Gm na faixa de 0,5 a 10 MPa e, mais preferivelmente, na faixa de 4 a 8 MPa. A espessura da camada de borracha 315 pode ter uma espessura radial na faixa entre cerca de 0,10 polegadas e 0,2 polegadas, mais preferivelmente aproximadamente 0,15 polegadas. Se camadas de reforço adicionais 330-360 forem utilizadas, as camadas de reforço também podem ser opcionalmente separadas pela camada de cisalhamento 315. O pacote de correias juntamente com a camada de cisalhamento forma uma banda de cisalhamento. A banda de cisalhamento junto com a banda de rodagem forma uma banda de rodagem anular externa.[027] The shear matrix layer 315 is located between the first and second reinforcement layers 310, 320 and is formed by an elastomer material with a shear modulus Gm in the range of 0.5 to 10 MPa and, more preferably in the range of 4 to 8 MPa. The thickness of the rubber layer 315 may have a radial thickness in the range of between about 0.10 inches and 0.2 inches, more preferably approximately 0.15 inches. If additional reinforcement layers 330-360 are used, the reinforcement layers may also optionally be separated by the shear layer 315. The belt pack together with the shear layer forms a shear band. The shear band together with the tread forms an outer annular tread.
[028] Como mostrado na Figura 1, o pneu não pneumático 100 da presente invenção inclui ainda duas porções de parede lateral espaçadas, no sentido axial, 400 que se estendem para dentro a partir da banda de rodagem para uma roda 50. A porção central da banda de rodagem está na faixa de 80-90% da largura axial total da banda de rodagem, enquanto as extremidades laterais são o saldo restante. As extremidades externas no sentido axial da banda de rodagem são desacopladas da carcaça.[028] As shown in Figure 1, the non-pneumatic tire 100 of the present invention further includes two axially spaced apart sidewall portions 400 that extend inwardly from the tread to a wheel 50. The central portion of the tread is in the range of 80-90% of the total axial width of the tread, while the side edges are the remaining balance. The outer ends in the axial direction of the tread are uncoupled from the housing.
[029] A extremidade radialmente mais interna 410 de cada parede lateral inclui, de preferência, um talão anular 420 que é fixado à roda. O pneu não pneumático 100 inclui ainda uma primeira camada de tela 500 que se estende do primeiro talão 420 ao segundo talão 422. De preferência, a tela 500 compreende uma borracha reforçada ou camada de tela formada por cordões de reforço paralelos que são náilon, poliéster, aramida ou formada por um cordão mesclado de náilon, poliéster ou aramida. De preferência, os reforços são orientados na direção radial. A camada de tela se estende radialmente para dentro a partir da banda de rodagem e é então envolta em torno do primeiro talão 420 e tem uma primeira extremidade 510 que termina preferivelmente sob a banda de cisalhamento 300 formando uma tela de envelope. Uma segunda extremidade 520 da tela também se estende para dentro a partir da banda de rodagem, é envolta em torno do talão oposto 420 e, em seguida, termina de preferência sob a banda de cisalhamento formando uma camada de envelope. Assim, cada parede lateral tem, de preferência, duas camadas eficazes de tela. Alternativamente, a primeira e a segunda extremidade 510,520 podem envolver o talão e terminar radialmente para fora de uma ponta 432 de uma cunha 430.[029] The radially innermost end 410 of each sidewall preferably includes an annular bead 420 which is secured to the wheel. The non-pneumatic tire 100 further includes a first layer of ply 500 that extends from the first bead 420 to the second bead 422. Preferably, the ply 500 comprises a reinforced rubber or fabric layer formed of parallel reinforcing cords that are nylon, polyester , aramid or formed by a blended cord of nylon, polyester or aramid. Preferably, the ribs are oriented in the radial direction. The web layer extends radially inwardly from the tread and is then wrapped around the first bead 420 and has a first end 510 which preferably terminates under the shear band 300 forming an envelope web. A second end 520 of the web also extends inwardly from the tread, is wrapped around the opposite bead 420, and then preferably ends under the shear band forming an envelope layer. Thus, each sidewall preferably has two effective layers of fabric. Alternatively, the first and second ends 510,520 may encircle the bead and terminate radially outward from a tip 432 of a wedge 430.
[030] Cada cunha 430 é de preferência triangular em forma e tem uma altura radial medida a partir da primeira extremidade 431 até a ponta 432. A altura radial da ponta externa 432 está preferivelmente na faixa de ¼ a 3/4 da altura radial da parede lateral, e mais preferivelmente na faixa de 1/3 a 2/3 da altura radial da parede lateral. Cada região da parede lateral inferior, que é definida como a metade inferior da parede lateral, é de preferência mais rígida em relação à rigidez da metade superior da parede lateral. A parede lateral inferior pode ter rigidez aumentada por uma cunha rígida ou material rígido adicional na região da parede lateral inferior, como um chafer ou protetor de flange de aro. O material rígido adicional pode estar localizado na porção externa no sentido axial da parede lateral inferior, como um protetor de flange de aro ou um chafer, ou uma porção interna no sentido axial, como uma cunha secundária.[030] Each wedge 430 is preferably triangular in shape and has a radial height measured from the first end 431 to the tip 432. The radial height of the outer tip 432 is preferably in the range of ¼ to 3/4 of the radial height of the sidewall, and more preferably in the range of 1/3 to 2/3 of the radial height of the sidewall. Each region of the lower sidewall, which is defined as the lower half of the sidewall, is preferably stiffer with respect to the stiffness of the upper half of the sidewall. The bottom sidewall can be increased rigidity by a rigid wedge or additional rigid material in the bottom sidewall region, such as a chafer or rim flange protector. Additional rigid material may be located on the axially outer portion of the lower sidewall, such as a rim flange protector or chafer, or an axially inner portion, such as a secondary wedge.
[031] A rigidez, que é a resistência à flexão, pode ser caracterizada pelo módulo dinâmico G’, que às vezes é referido como o “módulo de armazenamento de cisalhamento” ou “módulo dinâmico”, e pode ser feita referência a Science and Technology of Rubber, segunda edição, 1994, Academic Press, San Diego, Califórnia, editado por James E. Mark et al, páginas 249-254. Os valores do módulo de armazenamento de cisalhamento (G’) são indicativos da rigidez do composto de borracha que pode estar relacionada ao desempenho do pneu. O valor de tangente delta a 100 ºC é considerado indicativo de histerese ou perda de calor[031] Stiffness, which is the flexural strength, can be characterized by the dynamic modulus G', which is sometimes referred to as the “shear storage module” or “dynamic module”, and reference can be made to Science and Technology of Rubber, second edition, 1994, Academic Press, San Diego, California, edited by James E. Mark et al, pages 249-254. The shear storage modulus (G') values are indicative of the stiffness of the rubber compound that may be related to tire performance. The tangent delta value at 100 °C is considered indicative of hysteresis or heat loss.
[032] Em uma primeira modalidade, a primeira cunha 430 compreende uma composição de borracha rígida com um módulo de armazenamento de cisalhamento G’ medido a 1% de deformação e 100 ºC, de acordo com ASTM D5289, variando de 14 a 43 MPa. Em uma modalidade mais preferida, a primeira cunha 430 compreende uma composição de borracha com um módulo de armazenamento de cisalhamento G’ medido a 1% de deformação e 100 ºC, de acordo com ASTM D5289, variando de 23 a 43 MPa.[032] In a first embodiment, the first wedge 430 comprises a rigid rubber composition with a shear storage modulus G' measured at 1% strain and 100°C, according to ASTM D5289, ranging from 14 to 43 MPa. In a more preferred embodiment, the first wedge 430 comprises a rubber composition with a shear storage modulus G' measured at 1% strain and 100°C, in accordance with ASTM D5289, ranging from 23 to 43 MPa.
[033] A parede lateral inferior endurecida garante que a tela fique em tensão após ser montada na roda e também durante o uso. Quando a tela e a parede lateral do pneu estão no estado relaxado, a linha da tela é curvada de modo que os talões fiquem localizados para dentro no sentido axial dos ombros do pneu. Quando os talões são carregados no aro, a curva é endireitada e o talão ou parede lateral inferior do pneu é movido para fora no sentido axial, embora permanecendo preferivelmente dentro da largura axial dos ombros do pneu, de modo que a tela atue como uma mola.[033] The hardened lower side wall ensures that the screen is in tension after being mounted on the wheel and also during use. When the ply and sidewall of the tire are in the relaxed state, the ply line is curved so that the beads are located inwardly in the axial direction of the shoulders of the tire. When the beads are loaded into the rim, the bend is straightened and the bead or lower sidewall of the tire is moved out in the axial direction, while preferably remaining within the axial width of the tire's shoulders, so that the fabric acts as a spring. .
[034] A Figura 2 ilustra uma segunda modalidade 2000 de um pneu não pneumático da presente invenção montado na roda. Pelo projeto, o comprimento da tela moldada é maior do que a distância mínima entre os cordões moldados e a banda de cisalhamento. Neste projeto 2000, isso é realizado criando um raio aumentado R2 no topo 2450 de uma segunda cunha 2400. Neste projeto, o raio sob a banda de rodagem R1 é muito maior do que o raio R2 no topo da segunda cunha. Este projeto proporciona um mecanismo para os cordões permanecerem em tensão enquanto a banda de cisalhamento se deforma para dentro e para fora da passagem. A segunda cunha 2400 atua como uma mola e fornece a rigidez à tensão das paredes laterais. A banda de cisalhamento é carregada de modo que seja comprimida no sentido circunferente. Esta combinação de geometria de tela distribuirá a carga de maneira uniforme da banda de cisalhamento em toda a sua largura, através de uma faixa de larguras de aro e deflexões verticais dependente do tamanho. Em uma segunda modalidade, a primeira e/ou a segunda cunha compreendem, cada uma, uma composição de borracha rígida com um módulo de armazenamento de cisalhamento G’ medido a 1% de deformação e 100 ºC, de acordo com ASTM D5289, variando de 14 a 43 MPa, e mais preferivelmente variando de 23 a 43 MPa.[034] Figure 2 illustrates a second embodiment 2000 of a non-pneumatic tire of the present invention mounted on the wheel. By design, the length of the molded fabric is greater than the minimum distance between the molded strands and the shear band. In this 2000 design, this is accomplished by creating an increased radius R2 at the top 2450 of a second wedge 2400. In this design, the radius under the tread R1 is much larger than the radius R2 at the top of the second wedge. This design provides a mechanism for the strands to remain in tension while the shear band deforms in and out of the passage. The second wedge 2400 acts as a spring and provides the tension rigidity of the side walls. The shear band is loaded so that it is compressed in the circumferential direction. This mesh geometry combination will evenly distribute the load from the shear band across its entire width, across a size dependent range of rim widths and vertical deflections. In a second embodiment, the first and/or second wedge each comprises a rigid rubber composition with a shear storage modulus G' measured at 1% strain and 100°C, in accordance with ASTM D5289, ranging from 14 to 43 MPa, and more preferably ranging from 23 to 43 MPa.
[035] A Figura 3 ilustra o pneu montado na roda com a tela tensionada nas paredes laterais. Os talões são assentados nos recessos em forma de L 900, como mostrado. A fim de pré-tensionar a tela, os suportes de talão da superfície de aro 1000 são deslocados para fora no sentido axial até que a pré-tensão desejada seja alcançada. A tensão dos cordões de telas garante que o pneu seja 100% de um carregador de topo. Em comparação com um pneu run flat (de rodagem sem pressão), em que os membros da parede lateral enrijecidos carregam a carga porque o pneu run flat funciona como um carregador de fundo.[035] Figure 3 illustrates the tire mounted on the wheel with the fabric tensioned on the side walls. The beads are seated in the 900 L-shaped recesses as shown. In order to pre-tension the fabric, the bead supports of the rim surface 1000 are moved outwards in the axial direction until the desired pre-tension is achieved. The tension of the fabric cords ensures that the tire is 100% from a top loader. Compared to a run flat tire, where the stiffened sidewall members carry the load because the run flat tire functions as a bottom loader.
[036] Conforme mostrado na Figura 3, as camadas da banda de cisalhamento permanecem horizontais após as paredes laterais do pneu serem pré-tensionadas, porque a geometria da linha de camadas é projetada para distribuir a carga compressiva da banda de cisalhamento uniformemente em toda a largura da banda de cisalhamento. A forma deformada da linha de tela está entre a forma moldada e uma forma totalmente encaixada. Uma forma totalmente engajada é definida como R1 e R3 sendo minimizados para 0 (se aproximando da descontinuidade linear), e com R2 se aproximando do infinito (Linear). Figura 2. A posição axial máxima do aro permanecerá em ou abaixo desta geometria de camada totalmente engajada.[036] As shown in Figure 3, the layers of the shear band remain horizontal after the tire sidewalls are pre-tensioned, because the layer line geometry is designed to distribute the compressive load of the shear band evenly across the entire tire. shear band width. The deformed shape of the screen line is between the molded shape and a fully fitted shape. A fully engaged shape is defined with R1 and R3 being minimized to 0 (approaching linear discontinuity), and with R2 approaching infinity (Linear). Figure 2. The maximum axial position of the rim will remain at or below this fully engaged layer geometry.
[037] A rigidez de cada parede lateral e, mais preferivelmente, da metade inferior da parede lateral contribui para o carregamento de topo do pneu não pneumático. A metade inferior de cada parede lateral é de preferência rígida e pode ser endurecida devido a uma cunha rígida e/ou uma massa de material rígido localizada na porção externa no sentido axial, como um chafer ou protetor de flange de aro. As paredes laterais do pneu foram pré-tensionadas expandindo o aro da roda no sentido axial. Em uma terceira modalidade, um chafer ou protetor de flange de aro localizado para fora da cunha, no sentido axial, compreende uma composição de borracha rígida tendo um módulo de armazenamento de cisalhamento G’ medido a 1% de deformação e 100 ºC, de acordo com ASTM D5289, variando de 14 a 43 MPa e, mais preferivelmente, de 23 a 43 MPa.[037] The stiffness of each sidewall and, more preferably, the lower half of the sidewall contributes to the top loading of the non-pneumatic tire. The lower half of each sidewall is preferably rigid and may be stiffened by a rigid wedge and/or a mass of rigid material located on the outer portion in the axial direction, such as a chafer or rim flange protector. The sidewalls of the tire were pre-tensioned by expanding the wheel rim in the axial direction. In a third embodiment, a chafer or rim flange protector located outside the wedge, in the axial direction, comprises a rigid rubber composition having a shear storage modulus G' measured at 1% strain and 100°C, in accordance with with ASTM D5289, ranging from 14 to 43 MPa, and more preferably from 23 to 43 MPa.
[038] A Figura 4 ilustra uma modalidade alternativa que mostra uma linha de tela alternativa que tem menos curvatura. A modalidade alternativa também pode ter orifícios moldados alternados em 3 dimensões para reduzir o peso. Isso daria a aparência de raios.[038] Figure 4 illustrates an alternative embodiment that shows an alternative screen line that has less curvature. The alternate embodiment may also have 3-dimensional alternating molded holes to reduce weight. This would give the appearance of lightning.
[039] Variações na presente invenção são possíveis à luz da descrição aqui fornecida. Embora certas modalidades e detalhes representativos tenham sido mostrados com o propósito de ilustrar a invenção em questão, será evidente para técnicos no assunto que várias alterações e modificações podem ser feitas na mesma sem que se afastem do âmbito do escopo da invenção em questão. Deve, portanto, ser entendido que alterações podem ser feitas nas modalidades particulares descritas que estarão dentro do âmbito pretendido completo da invenção, conforme definido pelas seguintes reivindicações anexas.[039] Variations on the present invention are possible in light of the description provided herein. While certain embodiments and representative details have been shown for the purpose of illustrating the subject invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made thereto without departing from the scope of the subject invention. It is therefore to be understood that changes may be made to the particular embodiments described which will be within the full intended scope of the invention as defined by the following appended claims.
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